[發明專利]一種抗菌聚苯乙烯材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410588986.9
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN105623132B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 張曉塵;斯維;薛文龍;王洪濤;史新波;于魯強
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L51/04;C08L9/00;C08L13/00;C08L79/00;C08K3/28;C08F279/02;C08F112/08
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉烽

本發明提供了一種抗菌聚苯乙烯材料及其制備方法。通過將抗菌劑以以丁苯橡膠為載體的負載型抗菌劑的形式加入聚合體系中，從而獲得抗菌劑分散均勻的聚苯乙烯聚合物材料。該抗菌聚苯乙烯材料不僅具有良好的抗菌效果和抗菌持久性，同時具有良好的機械性能和加工性能，例如具有高抗沖性能。此外，本發明提供的抗菌聚苯乙烯材料的制備方法工藝簡單，能夠在工業裝置上在線生產。

技術領域

本發明涉及聚苯乙烯材料及其制備的技術領域，具體涉及一種抗菌聚苯乙烯材料及其制備方法。

背景技術

聚苯乙烯(PS)因其具有質硬、透明性好、剛性、電絕緣性、吸濕性低、價格低廉、容易染色、易加工、導熱系數不隨溫度變化等特點，在工業和民用的各個領域具有廣泛的應用，已成為當今四大通用塑料之一。由于環境污染等原因的影響,在聚苯乙烯應用的醫用材料、家電和建材等領域，往往需要材料具有一定的抗菌性，從而保證使用者的安全和健康。因此，發展和研究具有抗菌性能的聚苯乙烯產品，對改善人們的生活環境，減少疾病發生率，保護人類身體健康方面都具有十分重要的現實意義。

抗菌劑的種類主要包括無機抗菌劑、有機抗菌劑和復合抗菌劑等，當前在抗菌劑的開發和研究方面已有多篇授權專利。無機抗菌劑是最常用的抗菌劑，主要含有以離子形式存在的銀、銅、鋅等金屬，這些金屬離子通過離子交換或其他形式與載體結合。無機抗菌劑的抗菌機理是這些金屬離子可以與細菌或霉菌的活性酶中心進行強有力的結合，從而破壞細菌或霉菌的生長和繁殖。美國專利US6641842、US6582715公開了負載有金、銀、銅、鋅等金屬離子的無機抗菌劑，中國專利CN101125458、CN101142919分別公開了負載銀離子及負載鋅銀銅復合離子的無機抗菌劑。有機抗菌劑主要有香醛、乙基香草醛類化合物、季銨鹽類和雙胍類化合物、醇類、酚類、有機金屬類、吡啶類等化合物。有機抗菌劑的抗菌機理一般認為是其與細菌、霉菌的細胞膜表面陰離子結合，或與巰基反應，破壞蛋白質和細胞膜的合成系統，抑制細菌和霉菌的繁殖。復合抗菌劑是為了解決某種單一抗菌劑的抗菌性能弱點，結合其他抗菌劑抗菌性能方面的優點，將兩者結合起來，使之具有特定的或者更強的抗菌功能，并可延長材料的抗菌時間。

目前，具有抗菌性能的塑料產品主要通過將抗菌劑與塑料直接混合來獲得。例如，專利CN 102276937A所提供的抗菌聚苯乙烯組合物是將聚苯乙烯、復合抗菌劑等在內的各組份混合均勻，熔融共混制得的抗菌聚苯乙烯組合物。該方法雖然工藝簡單，但抗菌劑在塑料中的分散性較差，抗菌劑顆粒容易團聚，因此抗菌效果較差，抗菌劑利用不充分，使用成本增加。

專利CN 103205080A所提供的抗菌聚苯乙烯的制備方法是在聚苯乙烯材料成型后，在其表面通過等離子濺射工藝形成納米二氧化鈦膜層。通過該方法制得的抗菌聚苯乙烯，雖然可以大大節約抗菌劑的用量，但在抗菌的持久性方面有所欠缺。

發明內容

針對現有技術中的上述缺陷，本發明提供一種具有抗菌性能的聚苯乙烯材料，其中抗菌劑在該材料中的分散性良好，該材料具有良好的抗菌效果和抗菌持久性，同時具有高抗沖性能。

本發明還提供了一種制備抗菌聚苯乙烯材料的方法。

根據本發明，提供了一種抗菌聚苯乙烯材料，所述材料包括聚苯乙烯、增韌橡膠、丁苯橡膠和抗菌劑，其中所述抗菌劑分散于聚苯乙烯、增韌橡膠和丁苯橡膠的基質中。其中，丁苯橡膠以作為抗菌劑的載體的形式被加入所述抗菌聚苯乙烯材料中。丁苯橡膠一方面作為抗菌劑的載體，能夠使抗菌劑更均勻地分散于用于制備聚苯乙烯的原料體系中，另一方面通過其介導作用，能夠增加抗菌劑在用于制備聚苯乙烯的原料體系中的溶解性，此外其能夠與增韌橡膠共同起到協同增韌的作用。另外，所述“分散”是指所述抗菌劑均勻地散布于聚苯乙烯材料體系中，更具體地說，這種“分散”應理解為抗菌劑從微觀上均勻地散布于聚苯乙烯材料體系中；因此，通過將抗菌劑與聚苯乙烯、增韌橡膠和丁苯橡膠的基質形成的材料進行簡單機械混合并不能達到所述“分散”。

增韌橡膠可以選擇本領域中常用的，例如順丁橡膠。增韌橡膠的加入能夠增加聚苯乙烯材料的抗沖擊性能。